高嶺土礦的主要成分是Al2O3、SiO2及少量的Fe2O3，高嶺土選礦酸性廢水含有大量的H+、SO42-、Al3+及少量的Fe3+等離子。工業(yè)上利用高嶺土礦和酸性廢水制備明礬KAl（SO4）2?12H2O（不考慮其它雜質(zhì)參與反應）。其實驗流程如下：
相關(guān)信息：
①Fe3+、Al3+完全沉淀的pH范圍
| 沉淀 | Fe（OH）3 | Al（OH）3 | ||
| pH范圍 | 開始沉淀 | 完全沉淀 | 開始沉淀 | 完全沉淀 |
| 2.0 | 3.2 | 3.4 | 4.7 | |
| 物質(zhì) 溶解度/g 溫度/℃ |
10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 70 |
| K2SO4 | 8.46 | 9.55 | 11.4 | 12.9 | 14.2 | 16.7 |
| Al2（SO4）3 | 25.1 | 26.6 | 28.8 | 31.4 | 34.3 | 42.2 |
| KAl（SO4）2?12H2O | 4.0 | 5.9 | 8.4 | 11.7 | 17 | 40 |
（1）步驟 I中，要加快高嶺土酸溶的速率可以采取的措施有
升高溫度、粉碎高嶺土、攪拌等
升高溫度、粉碎高嶺土、攪拌等
。（至少寫兩點），（2）濾渣的主要成分是
Fe（OH）3、SiO2
Fe（OH）3、SiO2
。（3）下列說法中正確的是
ACD
ACD
。A.步驟I的主要目的是提高廢水中鋁離子的濃度
B.步驟II中的A物質(zhì)可以是KOH或NaOH
C.步驟II中調(diào)節(jié)pH的范圍是3.2＜pH＜3.4
D.步驟IV中需調(diào)控K2SO4的用量，使n（Al3+）：n（K+）：n（SO42-）盡可能接近1：1：2
（4）步驟VI，為了得到較大顆粒且較干燥的晶體，請從下列選項中選出合理的操作（操作不重復）并排序：取粗產(chǎn)品于燒杯中加適量水→
c
c
→b
b
→d
d
→抽濾→洗滌→e
e
。a.70℃蒸發(fā)溶劑制成熱的飽和溶液
b.30℃～40℃減壓蒸發(fā)溶劑得到飽和溶液
c.加熱燒杯至晶體完全溶解
d.緩慢冷卻至室溫e.低溫干燥f.加熱干燥
（5）為了測定成品中鋁的含量，可采用的方法：將一定體積的成品待測液與過量的EDTA（化學式為Na2H2Y）標準液反應，加入幾滴指示劑，再用ZnSO4標準液滴定過量的EDTA，反應原理如下：
Al3++H2Y2-（過量）═AlY-+2H+
Zn2++H2Y2-（剩余）═ZnY2-+2H+（終點色為紫紅色）
通過實驗測出成品中鋁的含量低于理論值，原因可能是
AB
AB
。A.制備過程中，由于結(jié)晶溫度控制不當，溶液中硫酸鉀晶體同時析出
B.酸式滴定管用蒸餾水洗凈后就注入ZnSO4標準液
C.滴定時錐形瓶溶液出現(xiàn)紫紅色，立即停止滴定
D.滴定前，滴定管內(nèi)無氣泡，滴定后有氣泡
【答案】升高溫度、粉碎高嶺土、攪拌等；Fe（OH）3、SiO2；ACD；c；b；d；e；AB
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：4引用：1難度：0.6
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1．為了保護環(huán)境，充分利用資源，某研究小組通過如下簡化流程，將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣（Fe主要以Fe2O3存在）轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4（反應條件略）。
活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應為：FeS2+7Fe2（SO4）3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4，不考慮其它反應，請回答下列問題：
（1）第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應的離子方程式是。
（2）檢驗第Ⅱ步中Fe3+是否完全被還原，應選擇（填字母編號）。
A．KMnO4溶液 B．KCl溶液 C．KSCN 溶液
（3）第Ⅲ步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右，然后在第Ⅳ步通入空氣使溶液pH到5.2，此時Fe2+不沉淀，濾液中鋁、硅雜質(zhì)被除盡，通入空氣引起溶液pH降低的原因是。
（4）FeSO4可轉(zhuǎn)化為FeCO3，F(xiàn)eCO3在空氣中加熱反應可制得鐵系氧化物材料。
已知25℃，101kPa時：
4Fe（s）+3O2（g）═2Fe2O3（s）△H=-1648kJ/mol
C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-393kJ/mol
2Fe（s）+2C（s）+3O2（g）═2FeCO3（s）△H=-1480kJ/mol
FeCO3在空氣中加熱反應生成Fe2O3的熱化學方程式是。
（5）FeSO4在一定條件下可制得FeS2（二硫化亞鐵）納米材料，該材料可用于制造高容量鋰電池，電池放電時的總反應為4Li+FeS2=Fe+2Li2S，正極反應式是
（6）假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3，其含量為50%，將a kg質(zhì)量分數(shù)為b%的硫酸加入到c kg燒渣中浸取，鐵的浸取率為96%，其它雜質(zhì)浸出消耗的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計，按上述流程，第Ⅲ步應加入FeCO3kg。發(fā)布：2024/12/22 8:0:1組卷：495引用：3難度：0.3 -
2．為了保護環(huán)境，充分利用資源，某研究小組通過如下簡化流程，將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣（鐵主要以Fe2O3存在）轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4（反應條件略）。
活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應為FeS2+7Fe2（SO4）3+8H2O═15FeSO4+8H2SO4，不考慮其他反應，請回答下列問題：
（1）第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應的離子方程式是。
（2）檢驗第Ⅱ步中Fe3+是否完全還原，應選擇（填字母編號）。
A．KMnO4溶液B．K3[Fe（CN）6]溶液C．KSCN溶液
（3）第Ⅲ步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右，然后在第Ⅳ步通入空氣使溶液pH降到5．2，此時Fe2+不沉淀，濾液中鋁、硅雜質(zhì)被除盡。通入空氣引起溶液pH降低的原因是。
（4）FeSO4可轉(zhuǎn)化為FeCO3，F(xiàn)eCO3在空氣中加熱反應可制得鐵系氧化物材料，已知25℃，101kPa時：
4Fe（s）+3O2（g）═2Fe2O3（s）△H=-1 648kJ?mol-1
C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-393kJ?mol-1
2Fe（s）+2C（s）+3O2（g）═2FeCO3（s）△H=-1 480kJ?mol-1FeCO3在空氣中加熱反應生成Fe2O3的熱化學方程式是。
（5）FeSO4在一定條件下可制得FeS2（二硫化亞鐵）納米材料。該材料可用于制造高容量鋰電池，電池放電時的總反應為4Li+FeS2═Fe+2Li2S，正極反應式是。
（6）假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3，其含量為50%．將akg質(zhì)量分數(shù)為b%的硫酸加入ckg燒渣中浸取，鐵的浸取率為96%，其他雜質(zhì)浸出消耗的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計。按上述流程，第Ⅲ步應加入FeCO3kg.（不需計算，寫出表達式即可）發(fā)布：2024/12/22 8:0:1組卷：28引用：2難度：0.5 -
3．四氧化三錳用于電子工業(yè)生產(chǎn)軟磁鐵氧體，用作電子計算機中存儲信息的磁芯。以工業(yè)硫酸錳為原料（含有少量CaO、MgO、Ca（OH）2等物質(zhì)）制備Mn3O4的工藝流程如圖：
已知：①氧化時鼓入空氣使溶液的電位迅速上升；
②四氧化三錳中錳的化合價與四氧化三鐵中鐵的化合價類似。
回答下列問題：
（1）為提高“溶解”效率，可采取的措施有。
（2）濾渣的主要成分是。
（3）氧化時，生成Mn3O4的離子方程式為產(chǎn)生氨氣以回收利用。
（4）向母液可加入。
A.CaO
B.稀氫氧化鈉溶液
C.氫氧化鈣固體
D.（NH4）2CO3
（5）通過對上述“氧化”工藝進行數(shù)據(jù)收集及資料分析可知溶液電位與pH等關(guān)系如圖所示
氧化時N2H4?H2O的作用是。
（6）四氧化三錳的其他制法：
①熱還原法：
在甲烷氣體存在下，將Mn2O3還原成Mn3O4的化學方程式為。
②電解法：
利用電解原理，制備四氧化三錳裝置如圖所示。（電極材料均為惰性電極，＜代表電子流向）
電源正極為（填“a”或“b”），陽極的電極反應式為。發(fā)布：2024/12/22 8:0:1組卷：14引用：1難度：0.6
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